ヒトα-ラクタルブミン遺伝子における単一のヌクレオチド多型の検出：ヒマルミルクタンパク質への影響

母乳のタンパク質組成の変動性は多くの女性で観察されており、人口の自然な変動によるものであると考えられています。単一のヌクレオチド多型（SNP）はヒトゲノム全体に存在しますが、この変動が母乳の組成と生物学的活動、乳児の栄養と健康に与える影響は不明です。この研究の目標は、α-ラクタルブミンのアミノ酸とゲノム配列の多型の位置を決定することにより、フィリピン集団の牛乳で観察されるヒトアルファラクタルブミンの変異体を特徴付けることでした。フィリピンの20人の女性から牛乳と血液のサンプルが収集され、9か国からのさらに450人の女性から牛乳サンプルが収集されました。α-ラクタルブミン濃度は、高速液体クロマトグラフィー（HPLC）で測定され、タンパク質のバリアント型を含む牛乳サンプルがHPLCと質量分析（MS）の両方で同定されました。バリアント型の分子量はMSによって測定され、多型の位置はタンパク質の減少、アルキル化、トリプシン消化によって絞り込まれました。ゲノムDNAは全血から分離され、多型の位置と被験者の遺伝子型は、PCRによるヒトアルファラクタルブミンのコーディング配列全体を増幅し、それに続いてDNAシーケンスを増幅することにより決定されました。HPLCクロマトグラムでは、アルファラクタルブミンのバリアント形態が観察され、分子量の違いはMS（野生型= 14,070 DA、バリアント= 14,056 DA）によって決定されました。タンパク質の還元と消化により、タンパク質の第33アミノ酸と第77回のアミノ酸の間の多型が狭まりました。遺伝的多型は、アデニンからグアニンへのアデニンとして特定され、アミノ酸46でイソロイシンからバリンへの置換につながりました。変異の頻度は、中国、日本、フィリピンの牛乳で高かったため、この多型はアジアで最も一般的であることが示唆されています。母乳タンパク質のゲノムにはSNPがあり、タンパク質の生物活性と乳児栄養に対するその意味を考慮する必要があります。

Variability in the protein composition of breast milk has been observed in many women and is believed to be due to natural variation of the human population. Single nucleotide polymorphisms (SNPs) are present throughout the entire human genome, but the impact of this variation on human milk composition and biological activity and infant nutrition and health is unclear. The goals of this study were to characterize a variant of human alpha-lactalbumin observed in milk from a Filipino population by determining the location of the polymorphism in the amino acid and genomic sequences of alpha-lactalbumin. Milk and blood samples were collected from 20 Filipino women, and milk samples were collected from an additional 450 women from nine different countries. alpha-Lactalbumin concentration was measured by high-performance liquid chromatography (HPLC), and milk samples containing the variant form of the protein were identified with both HPLC and mass spectrometry (MS). The molecular weight of the variant form was measured by MS, and the location of the polymorphism was narrowed down by protein reduction, alkylation and trypsin digestion. Genomic DNA was isolated from whole blood, and the polymorphism location and subject genotype were determined by amplifying the entire coding sequence of human alpha-lactalbumin by PCR, followed by DNA sequencing. A variant form of alpha-lactalbumin was observed in HPLC chromatograms, and the difference in molecular weight was determined by MS (wild type=14,070 Da, variant=14,056 Da). Protein reduction and digestion narrowed the polymorphism between the 33rd and 77th amino acid of the protein. The genetic polymorphism was identified as adenine to guanine, which translates to a substitution from isoleucine to valine at amino acid 46. The frequency of variation was higher in milk from China, Japan and Philippines, which suggests that this polymorphism is most prevalent in Asia. There are SNPs in the genome for human milk proteins and their implications for protein bioactivity and infant nutrition need to be considered.